一種利用板凸輪作任意變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種利用板凸輪作任意變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括液壓系統(tǒng)，所述的液壓系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、液壓泵、兩位兩通電磁換向閥、單向閥、流量控制閥、液壓缸、油箱，在液壓缸的出力桿連接有板凸輪，板凸輪兩側(cè)有第一限位塊和第二限位塊，在板凸輪上有出力軸，出力軸一端有彈簧。通過(guò)電磁換向閥控制液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)板凸輪往復(fù)運(yùn)動(dòng)，出力軸在板凸輪和彈簧相互作用下實(shí)現(xiàn)任意變速運(yùn)動(dòng)?？朔藗鹘y(tǒng)機(jī)械中效率低、沖擊等問(wèn)題，節(jié)約了成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種利用板凸輪作任意變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)電、液壓控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用板凸輪作任意變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，是對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的一種改進(jìn)，通過(guò)改變板凸輪的壓力角、利用彈簧壓力連續(xù)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)出力軸任意變速運(yùn)動(dòng)，適用于液壓機(jī)械等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，各類(lèi)機(jī)械裝置已經(jīng)在各種生活用品上得到了廣泛的應(yīng)用，極大限度地方便了我們的生活。在機(jī)械加工領(lǐng)域，機(jī)械裝置的創(chuàng)新性也大大提高，逐漸向多功能、智能化的方向發(fā)展。比如說(shuō)在各種機(jī)床中，為了提高效率和減小對(duì)加工件的沖擊，就要求我們的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)速度可變的連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。我們都知道要控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)很容易，速度低，效率難以保證；速度高，難免對(duì)加工件產(chǎn)生沖擊，損壞零件。即使目前能夠在控制策略上實(shí)現(xiàn)可任意變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，但在成本上也是相當(dāng)大的。因此，對(duì)已知的液壓系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)任意變速運(yùn)動(dòng)，這在機(jī)械制造中是相當(dāng)必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種利用板凸輪作任意變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)解決方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]一種利用板凸輪作任意變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括液壓系統(tǒng)，所述的液壓系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、液壓泵、兩位兩通電磁換向閥、單向閥、流量控制閥、液壓缸、油箱，其特征在于，在液壓缸的出力桿連接有板凸輪，板凸輪兩側(cè)有第一限位塊和第二限位塊，在板凸輪上有出力軸，出力軸一端有彈簧。
[0006]本實(shí)用新型的其它特點(diǎn)是，所述的彈簧的彈性系數(shù)和液壓缸的出力桿的運(yùn)動(dòng)速度均不作限制。
[0007]本實(shí)用新型的利用板凸輪作任意變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)給液壓系統(tǒng)供電時(shí)，通過(guò)兩位兩通電磁換向閥控制液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)板凸輪往復(fù)運(yùn)動(dòng)，出力軸在板凸輪和彈簧相互作用下實(shí)現(xiàn)任意變速運(yùn)動(dòng)。
[0008]板凸輪的曲面設(shè)計(jì)為壓力角從小變大然后又從大變小，這樣在板凸輪向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，板凸輪作用在出力軸的垂直向上的分力由小變大然后又由大變小，而彈簧一直處于壓縮狀態(tài)，彈簧彈力不斷變大，當(dāng)板凸輪作用在出力軸的垂直分力等于彈簧彈力時(shí)，出力軸速度達(dá)到最大，板凸輪繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，彈簧彈力大于板凸輪作用在出力軸的垂直分力，出力軸開(kāi)始減速，直至停止，板凸輪向左運(yùn)動(dòng)也一樣，只不過(guò)此時(shí)出力軸運(yùn)動(dòng)方向相反。該變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可隨時(shí)停止，這樣就實(shí)現(xiàn)了出力軸在彈簧和板凸輪相互作用下作任意變速運(yùn)動(dòng)?？朔藗鹘y(tǒng)機(jī)械中效率低、沖擊等問(wèn)題，節(jié)約了成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的利用板凸輪作任意變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖。[0010]圖2為出力軸的速度變化曲線(xiàn)。
[0011]圖3為液壓系統(tǒng)的電器控制原理流程圖。
[0012]圖中的標(biāo)記分別表示:1、電動(dòng)機(jī)，2、液壓泵，3、兩位兩通電磁換向閥，4、單向閥，5、流量控制閥，6、液壓缸，7、油箱，8、出力軸，9、彈簧，10、板凸輪，11、第一限位塊LS1，12、第二限位塊LS2。
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例給出一種利用板凸輪作任意變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)，包括已有的液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)包括有電動(dòng)機(jī)1、液壓泵2、兩位兩通電磁換向閥3、單向閥4、流量控制閥5、液壓缸6、油箱7以及各種油壓管路，在液壓缸6的出力桿連接有板凸輪10，板凸輪10兩側(cè)有第一限位塊11和第二限位塊12，在板凸輪10上有出力軸8，出力軸8 —
端有彈黃9。
[0015]當(dāng)液壓系統(tǒng)給電動(dòng)機(jī)I供電時(shí)，電動(dòng)機(jī)I帶動(dòng)液壓泵2工作，通過(guò)兩位兩通電磁換向閥3來(lái)改變油路的方向，進(jìn)而控制液壓缸6出力桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，油路中的流量控制閥5是為了控制液壓系統(tǒng)中的壓力，進(jìn)而控制液壓缸6的出力桿保持勻速運(yùn)動(dòng)，單向閥4 (SQ)是防止油液倒流。當(dāng)電磁閥4 (SQ)得電時(shí)，兩位兩通電磁換向閥3處于右工位，液壓缸6的出力桿在油壓的壓力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)板凸輪10向右勻速運(yùn)動(dòng)，而板凸輪10曲面壓力角是不斷變化的(可以人為任意設(shè)置)，在該機(jī)構(gòu)中板凸輪曲面壓力角的變化規(guī)律為從小變大然后又從大變小，則板凸輪10作用在出力軸8上的垂直向上的分力由小變大然后又由大變小，而彈簧9 一直處于壓縮狀態(tài)，彈簧9彈力不斷增加，當(dāng)板凸輪10作用在出力軸8的垂直分力等于彈簧9的彈力時(shí)，板凸輪10速度達(dá)到最大，板凸輪10繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，彈簧9的彈力大于板凸輪10作用在出力軸8的垂直分力，出力軸8開(kāi)始減速,直至停止,板凸輪10向左運(yùn)動(dòng)也一樣，只不過(guò)此時(shí)出力軸8運(yùn)動(dòng)方向相反。該裝置可隨時(shí)停止，這樣就實(shí)現(xiàn)了出力軸8在彈簧9和板凸輪10相互作用下作任意變速運(yùn)動(dòng)。
[0016]在該機(jī)構(gòu)中，板凸輪10的往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制是由第一限位塊11 (LSI)和第二限位塊12 (LS2)來(lái)控制的，當(dāng)板凸輪10運(yùn)動(dòng)到右極限位時(shí)，第二限位塊12 (LS2)被按下，此時(shí)電磁閥4 (SQ)斷電,兩位兩通電磁換向閥3處于左工作位,液壓缸6的出力桿帶動(dòng)板凸輪10向左運(yùn)動(dòng)；當(dāng)運(yùn)動(dòng)到左極限位時(shí)，電磁閥4 (SQ)得電，處于右工作位，液壓缸6的出力桿帶動(dòng)板凸輪10向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)整個(gè)液壓系統(tǒng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，板凸輪10會(huì)停在任意位置。
[0017]參見(jiàn)圖2，該曲線(xiàn)出力軸8的速度變化曲線(xiàn)，從該曲線(xiàn)中可以看出:在一個(gè)周期內(nèi)，速度是連續(xù)變化的，1/4周期內(nèi)，速度由零變到最大值，1/4?2/4周期內(nèi)，由最大值變到零；然后2/4?3/4周期內(nèi)，速度反向由零變到最大，之后3/4?4/4周期內(nèi)，速度又由最大變到零，該速度變化曲線(xiàn)近似為正弦曲線(xiàn)。當(dāng)然，可以通過(guò)改變板凸輪10曲面的形狀以及彈簧8的彈性系數(shù)來(lái)任意改變?cè)撉€(xiàn)的變化趨勢(shì)，從而改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)(出力軸)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而且還可以通過(guò)調(diào)整液壓缸6的出力桿的運(yùn)動(dòng)速度來(lái)任意改變其運(yùn)動(dòng)周期時(shí)間。
[0018]參見(jiàn)圖3，按下總開(kāi)關(guān)SK，液壓系統(tǒng)此時(shí)處于準(zhǔn)備狀態(tài)，再按下電動(dòng)機(jī)I的開(kāi)關(guān)M，此時(shí)電動(dòng)機(jī)I開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)液壓泵2工作，開(kāi)始第一限位塊Il(LSl)被按下，線(xiàn)包Rl得電并保持，此時(shí)處于常開(kāi)狀態(tài)的電動(dòng)機(jī)I的M開(kāi)關(guān)和Rl閉合，電磁閥4 (SQ)得電，即兩位兩通電磁換向閥3處于右工作位，板凸輪10在液壓缸6的出力桿作用下向右運(yùn)動(dòng)，出力軸8向上運(yùn)動(dòng)；板凸輪10到達(dá)右極限時(shí)，第二限位塊12 (LS2)被按下，此時(shí)線(xiàn)包R2得電并保持，電磁閥4 (SQ)斷電，即兩位兩通電磁換向閥3處于左工作位，板凸輪10在液壓缸6的出力桿作用下向左運(yùn)動(dòng)，出力軸8向下運(yùn)動(dòng)，而且該原理圖的線(xiàn)包Rl和線(xiàn)包R2采用了互鎖裝置，不會(huì)同時(shí)工作，保證了工作的安全性，關(guān)閉總開(kāi)關(guān)SK可隨時(shí)停止液壓系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用板凸輪作任意變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括液壓系統(tǒng)，所述的液壓系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)(I)、液壓泵(2)、兩位兩通電磁換向閥(3)、單向閥(4)、流量控制閥(5)、液壓缸(6)、油箱(7 )，其特征在于，在液壓缸(6 )的出力桿連接有板凸輪(IO )，板凸輪(IO )兩側(cè)有第一限位塊(11)和第二限位塊(12)，在板凸輪(10)上有出力軸(8)，出力軸(8)—端有彈簧(9)。
2.如權(quán)利要求1所述的利用板凸輪作任意變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的彈簧(8)的彈性系數(shù)不限。
3.如權(quán)利要求1所述的利用板凸輪作任意變速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的液壓缸(6)的出力桿的運(yùn)動(dòng)速度不限。
【文檔編號(hào)】F15B11/02GK203570715SQ201320743227
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】張東升, 張賽威, 姚淵, 劉海洋 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)